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目的砷是环境中广泛存在的有毒类金属元素之一,已被美国疾病预防控制中心和国际防癌研究机构确定为人类致癌物。人类在生产生活中会通过消化道、呼吸道和皮肤等途径接触到砷的化合物。到目前为止,全世界已有接近2亿人处在饮用高砷水的健康损害中,所以饮水中含有高浓度的砷而导致的砷中毒是全世界广泛关注的公共卫生问题。慢性砷中毒的典型病变是皮肤色素异常和角化,甚至癌变,此外还可累及多器官系统,如呼吸系统,消化系统,循环系统,中枢神经系统等,严重的后果可诱发多脏器的肿瘤。研究无机砷在体内的代谢规律对研究无机砷的致病机理,寻找慢性砷中毒的有效治疗手段都有重要的提示意义。因此,无机砷在体内的代谢规律成为砷中毒研究的热点问题之一。研究表明:无机砷在人体内的代谢迅速,其半衰期很短,约为4天。目前科学研究中广泛采用尿砷作为评价近期砷暴露的指标。因为尿是人体摄入砷主要的排泄途径,每日摄入砷的60%-70%直接排泄在尿中,所以尿中砷的种类和含量是研究人体砷代谢模式的重要指标。现场流行病学调查中通常使用尿砷来评价人群砷暴露情况,为确定其病情提供一定的参考依据。除饮水途径之外,人类还可以通过饮食途径,特别是食用海产品发生砷暴露。研究表明,海产品中还有大量复杂的有机砷复合物和少量的无机砷,尽管海产品中含有总砷水平很高,但是目前认为摄入海产品对人体没有毒性。所以,本研究重点关注的问题是:在大量食用海产品后尿砷的排泄规律,并通过比较食用海产品后尿砷含量、慢性饮水型砷中毒病区人群和对照人群中尿砷种类和含量的差异,进一步探讨食用海产品对使用尿砷进行无机砷暴露评价和无机砷代谢机制研究的影响。方法一、实验方法1、海产品中砷代谢规律研究选取志愿者30名同学,男女各15人,均为自中国医科大学预防医学专业本科在校学生,身体健康,无不良嗜好。30名志愿者禁食海产品3天后,分成海苔组和紫菜组。海苔组10人,同早餐一起,一次性食入海苔20g(上海兰光海苔有限公司)。紫菜组20人,同早餐一起,一次性食入紫菜20g(购自沃尔马超市)。各组分别于食用海产品前1小时和食用紫菜后1、3、5、8、12、24、36、48、60和72小时,收集尿样于10ml采尿管中,封口,-20℃冰冻保存。2、现场调查渔村组选取辽宁省丹东市安康村为调查地区,选取身体健康近3天食用海产品的当地居民50人。慢性砷中毒病区组选取中国内蒙古呼和浩特市附近口肯板村和乃莫板村(水砷浓度分别为0.09mg/l,0.16mg/l)中身体健康、、近3天没有食用海产品的当地居民各30人。对照组选取中国内蒙古呼和浩特市附近塔布塞村(水砷浓度低于0.05 mg/l)身体健康、近3天没有食用海产品的当地居民共40人为对照。现场收集尿样于10ml采尿管中,-20℃冰箱保存。3、主要试剂与仪器(1)主要试剂:2mol/L氢氧化钠(日本和光纯药工业株式会社)、1%盐酸(北京化学试剂研究所)、10%硼酸钠(日本和光纯药工业株式会社)。(2)试验仪器:多砷形态检测专用仪器冷阱捕集氢化物发生原子分光光度计(日本SHIMADZU公司生产)。4、尿样测定融化冷冻尿样,经过消化处理,iAs、MMA、DMA在消化处理后形态不发生改变。以1%的盐酸和10%的硼酸钠为反应液,使用冷阱捕集氢化物发生原子分光光度计测定待测样品中的砷含量。该方法测定3种形态砷化物检测限均为1 ng,变异系数＜5%。标准物质为日本环境研究所人尿。二、统计学处理采用SPSS 11.5统计软件进行分析,组与组之间用两组独立样本t-test;组间比较采用单因素方差分析(ANOVA),两两比较采用LSD-t检验。结果1、海产品中砷代谢规律实验的结果(1)尿总砷浓度随时间的变化海苔组在食用海苔后8h、24h,尿总砷浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05),紫菜组在食用紫菜后8h、12h、24h、36h、48h,尿总砷浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05)。(2)尿iAs浓度随时间的变化海苔组在食用海苔后3h,尿iAs浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05),紫菜组在食用紫菜后3h、8h、12h、36h、60h、72h,尿iAs浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05)。(3)尿MMA浓度随时间的变化海苔组在食用海苔后3h、5h、8h、12h、24h,尿MMA浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05),紫菜组在食用紫菜后3h、8h、24h、36h、48h、60h、72h,尿MMA浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05)。(4)尿DMA浓度随时间的变化海苔组在食用海苔后3h、5h、8h、12h、24h,尿DMA浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05),紫菜组在食用紫菜后8h、12h、24h、36h、48h、60h,尿DMA浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05)。(5)不同性别尿总砷浓度随时间的变化海苔组男性在食用海苔后8h、12h、24h、36h,尿总砷浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05),海苔组女性在食用海苔后8h、12h、24h、36h,尿总砷浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05)。紫菜组男性在食用紫菜后24h、36h、48h、60h、72h,尿总砷浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05),紫菜组女性在食用紫菜后8h、12h、24h、36h、48h、60h,尿总砷浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05)。(6)不同性别尿iAs浓度随时间的变化海苔组男性在食用海苔后8h、12h,尿iAs浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05),海苔组女性在食用海苔后8h、12h,尿iAs浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05)。紫菜组男性在食用紫菜后3h、8h、36h、60h,尿iAs浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05),紫菜组女性在食用紫菜后8h、12h、60h,尿iAs浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05)。(7)不同性别尿MMA浓度随时间的变化海苔组男性在食用海苔后5h,尿MMA浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05),海苔组女性在食用海苔后5h,尿MMA浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05)。紫菜组男性在食用紫菜后3h、5h、24h、36h、48h、60h、72h,尿MMA浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05),紫菜组女性在食用紫菜后8h、36h、60h,尿MMA浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05)。(8)不同性别尿DMA浓度随时间的变化海苔组男性在食用海苔后12h、24h、36h,尿DMA浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05),海苔组女性在食用海苔后12h、24h、36h,尿DMA浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05)。紫菜组男性在食用紫菜后24h、36h、48h、60h,尿DMA浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05),紫菜组女性在食用紫菜后8h、12h、24h、36h、48h、60h,尿DMA浓度与食用前相比显著升高(p＜0.05)。2、现场研究的结果(1)尿中总砷含量0.16mg/l暴露组尿总砷含量显著高于与对照组(p＜0.05)、0.09mg/l暴露组尿总砷含量显著高于对照组(p＜0.05)、0.16mg/l暴露组尿总砷含量显著高于0.09mg/l暴露组(p＜0.05)。渔村居民尿总砷含量显著低于0.16mg/l暴露组(p＜0.05)、渔村居民尿总砷含量显著高于对照组(p＜0.05)。渔村居民尿总砷含量与0.09mg/l暴露组尿总砷含量相似,两者之间无统计学差异。(2)尿中无机砷含量0.16mg/l暴露组尿无机砷含量显著高于对照组(p＜0.05),0.09mg/l暴露组尿无机砷含量显著高于对照组(p＜0.05)、0.16mg/l暴露组尿无机砷含量显著高于0.09mg/l暴露组(p＜0.05)。渔村居民尿总砷含量显著低于0.16mg/暴露组(p＜0.05)、渔村居民尿中无机砷含量显著低于0.09mg/l暴露组(p＜0.05)。渔村居民尿中无机砷含量与对照组无统计学差异。(3)尿中MMA含量0.16mg/l暴露组尿MMA含量显著高于对照组(p＜0.05),0.09mg/l暴露组尿MMA含量显著高于对照组(p＜0.05)、0.16mg/l暴露组尿MMA含量显著高于0.09mg/l暴露组(p＜0.05)。渔村居民尿MMA含量显著低于0.16mg/l暴露组(p＜0.05)、渔村居民尿MMA含量显著低于0.09mg/l暴露组(p＜0.05)。渔村居民尿中MMA含量与对照组无统计学差异。(4)尿中DMA含量0.16mg/l暴露组尿DMA含量显著高于对照组(p＜0.05),0.09mg/l暴露组尿DMA含量显著高于对照组(p＜0.05)、0.16mg/l暴露组尿DMA含量显著高于0.09mg/l暴露组(p＜0.05)。渔村居民尿DMA含量显著低于0.16mg/l暴露组(p＜0.05)、渔村居民尿DMA含量显著低于0.09mg/l暴露组(p＜0.05)。渔村居民与对照组无统计学差异。(5)尿中TMA含量0.16mg/l暴露组、0.09 mg/l暴露组和对照组均未检出TMA,渔村居民尿中TMA含量为72.66±43.74μg/l。结论1、食用海产品后尿中不同形态砷化物排泄高峰不同。2、食用海产品后尿中各形态砷化物的排泄存在性别差异,女性排泄速率高于男性。3、尿总砷不是反映无机砷暴露的良好指标,容易受到食用海产品的干扰。4、尿中各形态砷化物是评价无机砷暴露的良好指标。